JP4568642B2 - Optical scanning device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、カラーレーザプリンタ、デジタルカラー複写機、ファックス等に用いられる光走査装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates color laser printer, a digital color copying machine, the optical scanning device and image forming equipment used in facsimile.
近年、カラーデジタル複写機、カラーレーザプリンタ等の記録速度を高めるため複数のステーションを有し、複数の被走査面にそれぞれ異なる色の画像を形成し、これらの画像を転写媒体上に順次転写することによってカラー画像を形成するいわゆるタンデム型カラー画像形成装置が広く知られるようになってきている。
タンデム型カラー画像形成装置においても、単一の偏向器を挟んで、左右に走査光学系を配して4つの感光体に光走査を行う光走査装置が提案されている(例えば、特許文献1 参照。)。
一方、カラー画像の高画質化に伴ってビームスポット径の小径化が進んでいる。ビームスポット径が小径になればなるほど、深度が狭くなり、許容されるビームウェスト位置ずれ量が小さいため、特に副走査方向のビームウェスト位置の調整のために線像光学系、例えばシリンドリカルレンズを光軸方向に調整することで走査レンズの面精度誤差等によるビームウェスト位置ずれを調整することが行われている。
In recent years, color digital copying machines, color laser printers, etc. have a plurality of stations for increasing the recording speed, and form images of different colors on a plurality of scanned surfaces, and sequentially transfer these images onto a transfer medium. As a result, so-called tandem color image forming apparatuses that form color images have become widely known.
Also in the tandem type color image forming apparatus, an optical scanning apparatus has been proposed in which a scanning optical system is arranged on the left and right with a single deflector interposed therebetween to perform optical scanning on four photosensitive members (for example, Patent Document 1). reference.).
On the other hand, the beam spot diameter has been reduced along with the improvement in the quality of color images. The smaller the beam spot diameter, the narrower the depth and the smaller the allowable amount of beam waist position deviation. Therefore, in order to adjust the beam waist position particularly in the sub-scanning direction, a linear image optical system, for example, a cylindrical lens is used as a light source. A beam waist position shift due to a surface accuracy error of a scanning lens is adjusted by adjusting in the axial direction.
また、ビームスポット径の小径化のため走査レンズの非球面化が進んでいることと、走査レンズの低コスト化のため、樹脂製の走査レンズが主流になってきている。樹脂の成形で作製することのメリットとして、金型による複数個取りが可能で、より低コスト化に有利になっている。
しかしながら、複数個取りの場合、各キャビティの走査レンズの面精度は、鏡面を創生するための金駒の精度や、金型の温度分布等の影響で必ずしも一定ではない。
したがって、タンデム型の画像形成装置に用いられる光走査装置の場合、各ステーション毎にシリンドリカルレンズの調整をしなければならないため調整時間がかかりコストアップになるという問題がある。或る機構の例では、シリンドリカルレンズの調整に、1ステーション当たり15〜30秒を要していた。どのステーションもほぼ同じ時間を要するため、調整に要する時間はおよそ1分ないし2分であった。
In addition, a scanning lens made of an aspherical surface is being advanced to reduce the beam spot diameter, and a resin-made scanning lens is becoming the mainstream for reducing the cost of the scanning lens. As an advantage of producing by molding resin, a plurality of molds can be obtained, which is advantageous for cost reduction.
However, in the case of taking a plurality, the surface accuracy of the scanning lens of each cavity is not necessarily constant due to the accuracy of the metal piece for creating the mirror surface, the temperature distribution of the mold, and the like.
Therefore, in the case of the optical scanning device used in the tandem type image forming apparatus, there is a problem that the adjustment of the cylindrical lens has to be performed for each station, which requires adjustment time and increases the cost. In an example of a mechanism, adjustment of the cylindrical lens takes 15 to 30 seconds per station. Since every station takes about the same time, the time required for adjustment was approximately 1 to 2 minutes.
本発明は、タンデム型カラー画像形成装置等に用いられる複数の走査光学系からなる光走査装置や、複数の光走査装置における、線像光学系の光軸方向の調整において、走査光学系を構成する走査レンズのうち、同種の走査レンズを同一キャビティから選択することにより、線像光学系の光軸方向の調整量を各ステーションで略同一にすることで、組み立てラインでの調整工程の時間短縮化を図ることを目的とする。 The present invention configures a scanning optical system in the adjustment of the optical axis direction of a line image optical system in an optical scanning device including a plurality of scanning optical systems used in a tandem type color image forming apparatus and the like By selecting the same type of scanning lens from the same cavity, the adjustment amount in the optical axis direction of the line image optical system is made substantially the same at each station, thereby shortening the adjustment process time on the assembly line. The purpose is to make it easier.
請求項1に記載の発明では、複数の現像色に対応した複数のステーションを有し、各ステーションは少なくとも1個の光源と、カップリングレンズと、前記光源からの光束を主走査方向に長い線状の光束に変換する線像光学系と、該線像光学系からの光束を前記主走査方向に偏向する偏向手段と、該偏向手段により偏向された前記複数の光束を対応する被走査面に導く複数の光学素子からなる走査光学系とを有し、前記複数の光学素子の内少なくとも1個は複数個取りの成形型による樹脂製の走査レンズを用いる光走査装置において、前記各ステーションにおける互いに機能的に対応する前記樹脂製の走査レンズは、前記成形型における同一のキャビティから取り出したものであり、前記線像光学系を通過する光束の進行方向に、前記線像光学系を進退させる線像光学系調整機構を前記複数のステーション毎に有し、前記複数のステーション毎に備えられた前記線像光学系と前記線像光学系調整機構を一体的に保持する保持部材を備え、前記保持部材を前記偏向手段の方向に直進的に進退させて前記複数のステーション毎に備えられた前記線像光学系の位置を一体的に調整可能とする保持部材調整機構を有することを特徴とする。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の光走査装置において、前記保持部材調整機構は、前記保持部材を前記偏向手段の方向に直進的に進退させて前記複数のステーション毎に備えられた前記線像光学系の位置を一体的に粗調整する機構であり、前記線像光学系調整機構は、各線像光学系の位置を微調整する機構であることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there are a plurality of stations corresponding to a plurality of development colors, and each station has at least one light source, a coupling lens, and a light beam from the light source that is long in the main scanning direction. A linear image optical system that converts the light beam from the linear image optical system into the main scanning direction, and the plurality of light beams deflected by the deflecting means on a corresponding scanned surface. A scanning optical system composed of a plurality of optical elements to be guided, and at least one of the plurality of optical elements includes a scanning lens made of resin with a plurality of molds. The functionally corresponding resin-made scanning lens is taken out from the same cavity in the mold, and the line image light in the traveling direction of the light beam passing through the line image optical system. Have a linear image optical system adjusting mechanism for advancing and retracting the system for each of the plurality of stations, integrally holding the plurality of the lines forming optical system provided in each station the line image optical system adjusting mechanism holding member And a holding member adjustment mechanism that allows the position of the linear image optical system provided for each of the plurality of stations to be adjusted integrally by moving the holding member straight forward and backward in the direction of the deflecting unit. It is characterized by.
According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the holding member adjusting mechanism is provided for each of the plurality of stations by causing the holding member to move straight forward and backward in the direction of the deflecting unit. It is a mechanism for integrally adjusting the position of the line image optical system, and the line image optical system adjustment mechanism is a mechanism for finely adjusting the position of each line image optical system .
請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の光走査装置において、前記線像光学系調整機構または前記保持部材調整機構はカム機構であることを特徴とする。
請求項4に記載の発明では、請求項1または2に記載の光走査装置において、前記線像光学系調整機構または前記保持部材調整機構はラックピニオン機構であることを特徴とする。
請求項5に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の光走査装置を用いた画像形成装置を特徴とする。
In the invention described in
The invention according to
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus using the optical scanning device according to any one of the first to fourth aspects .
本発明によれば、被走査面にビームウエストを合わせるためにシリンドリカルレンズを偏向器方向に移動させる調整の時間が短縮化できる。
樹脂製の走査レンズに識別のための記号が付与されるので、組み付け時の間違いをなくすことができる。
According to the present invention, the adjustment time for moving the cylindrical lens in the direction of the deflector in order to adjust the beam waist to the surface to be scanned can be shortened.
Since the resin-made scanning lens is provided with an identification symbol, it is possible to eliminate an error during assembly.
図1は本発明を適用する画像形成装置を示す概要図である。同図(a)は平面図、同図(b)は側面図である。
同図において符号1は光源、2はカップリングレンズ、3は線像光学系としてのシリンドリカルレンズ、4は光偏向器、5は第1の走査レンズ、6は第2の走査レンズ、7は被走査面、Sはステーションをそれぞれ示す。
LDアレイ等からなる光源1を射出した光束は、カップリングレンズ2により略平行光束にカップリングされ、主走査方向に母線方向を合わせたシリンドリカルレンズ3に入射し、主走査対応方向に長く略線状に集光しつつ、光偏向器4に入射する。光偏向器4で偏向された光束は、樹脂製の第1走査レンズ5、樹脂製の第2走査レンズ6を透過して感光体等の被走査面7に結像する。半導体レーザ、光源1はカップリングレンズ2の光軸上に配置され、光束は光軸を中心とし、光軸に沿って進む。
上記の様にS1〜S4の各ステーション、例えば、Bk(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の4色に対応する走査光学系により各色に対応する被走査面に結像し、カラー画像を形成する。
光偏向器4の偏向面は共通の偏向面であってもよいし、同図(b)に示すように上下2段の偏向面からなっていてもよい。
線像光学系としてシリンドリカルレンズの例で説明したが、同じ目的は円筒状の凹面鏡やホログラム等でも達成できる。そのほかに、主走査方向・副走査方向共に光学的パワーを持たせたいわゆるアナモフィックレンズタイプでも線像光学系として利用しうる。なお、ホログラムやアナモフィックレンズタイプの場合はシリンドリカルレンズと同様に、それ自身を単に直進移動させるだけで上記の調整が可能であるが、円筒状の凹面鏡の場合は、光源固定で単に凹面鏡のみを移動させると、凹面鏡で反射される光束の径が変化してしまうので、この場合に限り、凹面鏡は光源と一体化させて移動させるものとする。ただし、以後の説明では線像光学系の代表としてシリンドリカルレンズを直線的に進退させることにしているが、凹面鏡と光源とを一体化させて移動させるものを含むものとする。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an image forming apparatus to which the present invention is applied. The figure (a) is a top view, The figure (b) is a side view.
In the figure,
A light beam emitted from a
As described above, each station of S1 to S4, for example, a scanning optical system corresponding to four colors of Bk (black), C (cyan), M (magenta), and Y (yellow) is applied to a scanning surface corresponding to each color. An image is formed to form a color image.
The deflecting surface of the
Although the example of the cylindrical lens has been described as the line image optical system, the same object can be achieved by a cylindrical concave mirror, a hologram, or the like. In addition, a so-called anamorphic lens type having optical power in both the main scanning direction and the sub-scanning direction can be used as the line image optical system. In the case of a hologram or anamorphic lens type, the above adjustment is possible just by moving the lens itself straight, just like a cylindrical lens, but in the case of a cylindrical concave mirror, only the concave mirror is moved by fixing the light source. Then, since the diameter of the light beam reflected by the concave mirror changes, only in this case, the concave mirror is moved integrally with the light source. However, in the following description, the cylindrical lens is linearly advanced and retracted as a representative of the line image optical system, but includes that in which the concave mirror and the light source are integrated and moved.
同図の光走査装置は、4組の走査光学系からなり、第1走査レンズ5、第2走査レンズ6はそれぞれ4本用いられている。
ここで、例えば、樹脂製の第1走査レンズ5、樹脂製の第2走査レンズ6はそれぞれ4個取りの成形により作られているとして、第1走査レンズ5、第2走査レンズ6をそれぞれランダムのキャビティで組み合わせると、4組の走査光学系はそれぞれ異なった光学特性になり、シリンドリカルレンズの調整量は4組でばらばらになるのが普通であるため、調整時間がかかる。
本発明は、光走査装置内に用いられる同種の走査レンズ、例えば、第1走査レンズ5なら第1走査レンズ5は同一キャビティの4本で構成し、同様に第2走査レンズ6についても同一キャビティ4本で構成することで、4組の走査光学系は略同一の光学特性になる。当然走査レンズ以外の光学素子、例えば折り返しミラーの面精度誤差等により4組の走査光学系の光学特性が全く同一になることはないが、特に副走査方向のビームウェスト位置ずれの要因としては、走査レンズの面精度誤差が支配的であるため、略同一と見てよい。したがって、4組のうち1組のシリンドリカルレンズの調整を実施し、調整量を導出すれば、他の3組については上記調整量に基づいた位置に配置することで調整時間は、略4分の1になる。
The optical scanning apparatus shown in FIG. 4 includes four sets of scanning optical systems, and four
Here, for example, it is assumed that the
In the present invention, the same type of scanning lens used in the optical scanning device, for example, if the
例えば、第1ステーションS1のブラックステーションにおいて第1走査レンズ5にキャビティNO.1を使う場合は他の3ステーションとも第1走査レンズ5はキャビティNO.1を使い、第2走査レンズ6にキャビティNO.3を使う場合は他の3ステーションとも第2走査レンズ6はキャビティNO.3を使うといったように、第1走査レンズ5のキャビティと、第2走査レンズ6のキャビティを光走査装置内において、統一することで、シリンドリカルレンズの光軸方向の調整時間を短縮化することができる。
調整手順としては、ある1つのステーションのシリンドリカルレンズ3の光軸方向の調整を実施し、その調整量を他の全てのステーションのシリンドリカルレンズ3においてまず適用する。この時点で全てのステーションの副走査のビームウェスト位置はほぼ被走査面上に調整されるが、さらに精度良く調整する場合は、そのシリンドリカルレンズ3の配置位置から微調整することでさらに精度良く副走査のビームウェスト位置を調整することができるが、調整時間は、各ステーションの走査レンズのキャビティをランダムに組み合わせたときに比べて調整時間を短縮化できる。
For example, in the black station of the first station S1, the cavity NO. 1 is used, the
As an adjustment procedure, an adjustment in the optical axis direction of the
これは、走査レンズの形状精度(面精度)の各キャビティ間の差に比べて各キャビティでのショット間のばらつきが極めて小さいことが分かったことで可能になった。
もちろん、金駒加工を繰り返して精度を上げ、各キャビティ間の差を小さくすることは可能だが、金駒加工に時間とコストがかかってしまうため困難である。
上記説明においては、走査レンズは2枚とも樹脂製レンズであるとしたが、1枚がガラス製であっても、少なくとも1枚が樹脂製レンズからなる走査光学系で、樹脂製レンズが複数個取りの成形で作製される場合には本発明が適用できる。
This is made possible by the fact that the variation between shots in each cavity is extremely small compared to the difference between the cavities in the shape accuracy (surface accuracy) of the scanning lens.
Of course, it is possible to increase the accuracy by repeating the metal piece processing and reduce the difference between the cavities, but it is difficult because the metal piece processing takes time and cost.
In the above description, both scanning lenses are made of resin lenses. However, even if one of the lenses is made of glass, at least one of the scanning lenses is made of a resin lens. The present invention can be applied to the case where it is manufactured by mold forming.
本発明を実施するに当たっては、各キャビティの金駒の光学面としては使用しない位置にそのキャビティであることを示す固有の記号、例えばキャビティ番号等、を付しておくとよい。付与する場所は、組み付け後もその記号が外部から読みとれる場所にするのがよい。そうすることによって、異なるキャビティからのレンズを取り違えたりすることも少なくなり、たとえ間違いが生じても後から確認することができるようになる。
本発明により、すべての被走査面におけるビームウエストが最良の位置に調整されるので、安定的なビームスポット径を達成することができると共に、走査レンズの形状精度、特に副走査方向の精度を公差として緩めることができることになり、歩留まりを向上することができコストダウンを図ることができる。
In practicing the present invention, a unique symbol indicating that the cavity is used, such as a cavity number, may be attached to a position not used as the optical surface of the metal piece of each cavity. The place to be given should be a place where the symbol can be read from the outside even after assembly. By doing so, it is less likely that lenses from different cavities will be mistaken, and even if an error occurs, it can be confirmed later.
According to the present invention, the beam waist on all the scanning surfaces is adjusted to the best position, so that a stable beam spot diameter can be achieved, and the shape accuracy of the scanning lens, particularly the accuracy in the sub-scanning direction, can be toleranced. As a result, the yield can be improved and the cost can be reduced.
図2は本発明を適用する他の画像形成装置を示す概要図である。
本構成は光源がマルチビームに構成された例を示している。この構成では、複数の光束がシリンドリカルレンズ3を共有する構成になっている。そのため、個々の光源からの光束はシリンドリカルレンズ3に対して垂直入射せず、それぞれ若干の角度をもって入射するようになっている。通常はシリンドリカルレンズ3の光軸に対して互いに逆向きに傾けることによって傾きの絶対値が小さくなるようにしている。ただし、その角度は僅かなので、光学性能に悪影響を与えるほどではない。
この構成の場合でも被走査面7におけるビームウエストの調整はシリンドリカルレンズ3の光軸方向への調整で行うことができる。
一般に通常のレンズの場合、光軸方向に移動させるとき、光軸と直交する方向にはずらす訳にいかないが、シリンドリカルレンズの場合は光学的パワーを有さない方向(母線方向)には移動させても問題ない。すなわち、光軸に直交する方向の内、同図における紙面に平行な方向に関しては移動が生じても光学的な問題は起こらない。
したがって、シリンドリカルレンズ3を光軸に対する角度を変えないまま直進させれば、光束の通過位置は母線方向に僅かに移動するが、光学的性能に変化は生じないので、複数の光源に対して同時調整が可能である。なお、複数の光源からのそれぞれの光束は、シリンドリカルレンズ3に入射する前に一般に平行光束に調整されているので、光源の違いによるビームウエストの位置の違いは発生しない。
FIG. 2 is a schematic view showing another image forming apparatus to which the present invention is applied.
This configuration shows an example in which the light source is configured as a multi-beam. In this configuration, a plurality of light beams share the
Even in this configuration, the adjustment of the beam waist on the scanned surface 7 can be performed by adjusting the
In general, in the case of a normal lens, when moving in the optical axis direction, it is not possible to shift in a direction orthogonal to the optical axis, but in the case of a cylindrical lens, it is moved in a direction having no optical power (bus line direction). There is no problem even if you let them. That is, no optical problem occurs even if movement occurs in the direction perpendicular to the optical axis and in the direction parallel to the paper surface in FIG.
Therefore, if the
図3はビームウエスト調整機構の一例を示す図である。同図(a)は上面図、同図(b)はXX矢視図である。
同図において符号10はレンズホルダ、11は偏心カム、12は回動部材、13は板ばね、14はガイドピン、15はガイド溝、Aはレンズ移動方向、ACはカム回動方向、Bは基板、Cはカム機構、Pは指標、SCはスケール(目盛り)をそれぞれ示す。
なお、線像光学系として円筒型の凹面鏡を用いる場合は、レンズホルダ10に光源も固定的に搭載されているものとする。
以下に、調整の方法について述べる。
初めにすべてのシリンドリカルレンズ3が独立して調整可能に構成されている場合について述べる。調整工程としては粗調整と微調整がある。この両者を同じ調整機構で実施する方式もあれば、両者の調整機構が別構成になっているものもある。通常は製造コストの関係で同じ機構を粗調整と微調整で兼用することが行われる。どの構成の場合も作業の手順には殆ど変わりがないので、ここでは兼用型として説明をする。
FIG. 3 is a view showing an example of a beam waist adjusting mechanism. The figure (a) is a top view, The figure (b) is a XX arrow directional view.
In the figure,
When a cylindrical concave mirror is used as the line image optical system, it is assumed that a light source is also fixedly mounted on the
The adjustment method will be described below.
First, the case where all the
調整機構として例えばカム機構Cを用い、偏心カム11に固定された回動部材12を、例えばマイナスドライバなどを回動部材12の摺り割り部に入れて、矢印ACのように時計回り、あるいは反時計回りに回すことで、レンズホルダ10に例えば落とし込みで接着されたシリンドリカルレンズ3を、矢印Aのように光軸方向に直進(進退)させるものとする。偏心カム11の回動角度はカム側に用意された指標Pとカムの周囲のレンズホルダに記された目盛りSCの相対位置で確認できるようにしておく。目盛りSCには基準位置が明示されていて、製造段階では偏心カム11の指標Pを目盛りSCの基準位置に合わせておくことにより、シリンドリカルレンズ3は設計上の位置に配置されることになる。なお、指標Pと目盛りSCは相対位置を見るものなので、カム側に目盛りをつけても構わない。
偏心カム11の裏面とレンズホルダ10の一部の間には板ばね13がはめ込まれていて、レンズホルダ10の下面は基板Bの上面に常時押し付けられていて安定した移動ができる。レンズホルダの下面には3本のガイドピン14が植設されており、基板Bに設けられたガイド溝15にそれぞれはめ込まれて滑らかな直進が保証されている。
このような調整機構がすべてのシリンドリカルレンズ3に対応して設けられている。
For example, the cam mechanism C is used as the adjustment mechanism, and the rotating member 12 fixed to the eccentric cam 11 is inserted into the slit portion of the rotating member 12 with, for example, a minus driver, and rotated clockwise as shown by an arrow AC or counterclockwise. By rotating clockwise, the
A
Such an adjustment mechanism is provided corresponding to all the
感光体以外の光学系が組み付けられた状態で調整治具に取り付け、感光体面に相当する被走査面でのビームスポットを調べる。例えばステーション1に関して、ビームスポットが最小になるように、カムを回動させることによってシリンドリカルレンズ3を光軸方向に移動させる。このとき、一般にはカムの最初の回動方向が時計回りにするのがよいのか、反時計回りにするのがよいのかは定まらない。したがってその方向決めは試行錯誤により行うことになり若干時間がかかる。調整が済んだら、そのステーションは図示しないねじ止め機構等によって位置を固定する。そして、そのときのカムの回動角を目盛りから読み取り、他のステーション(例えばステーション2)のカムをその角度まで無条件に回動させる。この回動により、基本的にはそのステーションのビームウエストはほぼ被走査面に一致している筈である。後は、ステーション毎にビームスポットを確認しながら微調整を行えばよい。本方式による微調整の所要時間は、粗調整に要する時間よりかなり小さくて済む。他のステーションのカムを単に無条件に回動させるのではなく、ビームスポットを観察しながら所定角度まで回動させれば、ビームスポットを最小にするためにはさらに回動を続けるか、逆に戻せばよいのかが分かるので調整時間のさらなる短縮になる。各ステーションも調整後は図示しない機構により位置決め固定される。
もし、他のステーションに用いられている走査レンズが、初めのステーションのそれと異なるキャビティから選んだものだとすると、カムの回動角を無条件に決めることができずに、最初の試行錯誤からやり直さなければならなくなり、最悪の場合粗調整4回と微調整4回が必要になり、調整時間が長引くことは明らかである。これに対して本調整方法によれば、粗調整1回、角度合わせ3回、微調整4回となり、角度合わせ3回の部分が時間短縮に大きく寄与する。この方法によれば、調整の所要時間は従来のほぼ2分の1以下になる。
An optical system other than the photoconductor is assembled and attached to the adjustment jig, and a beam spot on the surface to be scanned corresponding to the photoconductor surface is examined. For example, with respect to the
If the scanning lens used in the other station is selected from a different cavity than that of the first station, the cam rotation angle cannot be determined unconditionally and must be repeated from the first trial and error. In the worst case, 4 coarse adjustments and 4 fine adjustments are necessary, and it is clear that the adjustment time is prolonged. On the other hand, according to this adjustment method, rough adjustment is performed once, angle adjustment is performed 3 times, and fine adjustment is performed 4 times. According to this method, the time required for adjustment is approximately one-half or less of the conventional time.
図4は他の調整機構の例を示す図である。
同図において符号16はラック、17はピニオン、APはピニオンの回動方向をそれぞれ示す。その他の符号は図3に示したそれを準用する。なお、図4ではガイドピン、ガイド溝は省略してある。線像光学系として前述の凹面反射鏡を用いる場合は、光源も基板B上に一体化されているものとする。
同図は図2に示したマルチビーム方式に本発明を適用して例を示しており、煩雑さを避けるため、第1ステーションS1と第2ステーションS2のみを示している。図示しない第3、第4ステーション(S3、S4)も基本的に同じ構成になっている。
先に説明したように、シリンドリカルレンズの場合は光束を母線方向に移動させても問題ない。すなわち、光軸に直交する方向の内、同図における紙面に平行な方向に関しては移動が生じても光学的な問題は起こらない。ただし、アナモフィックレンズタイプの場合は光束の方向があまり光軸から離れると収差が大きくなるので、マルチビームの複数の光源はなるべく間隔を小さく配置するのがよい。
本調整機構はラック16とピニオンの組み合わせによって基板B1〜B2(〜B4)を直進移動させる。ピニオン17には指標Pを設けておき、図示しない周囲の固定部に設けた目盛りとの関係で相対的な回動位置が読み取れるようにしておけばよい。
ピニオン17の回動方法は特に指定しないが、図3に示した回動部材12の摺り割り部と同様なものを設けておいてもよい。あるいは指標Pの白抜き部を凹部に形成して摺り割り部の役目をさせてもよい。場合によっては、ピニオンそのものを直接回動する構成にしても構わない。基板B1は、ピニオンの回動によってラックが動かされる力により、図示しないガイドピントガイド溝の作用と相まって矢印A1方向に直進移動させられる。
この方法による調整時間の短縮効果は図3に示した構成によるそれとほぼ同じである。
マルチビームの場合、特に2光束の場合は一方の光束に沿って移動させるより、両光束の交叉角を2等分する方向に動かすのが、光束の蹴られを防ぐ意味で有効である。
なお本構成は、図1に示したシングルビームの場合にも適用できることは言うまでもない。
FIG. 4 is a diagram showing an example of another adjustment mechanism.
In the figure, reference numeral 16 denotes a rack, 17 denotes a pinion, and AP denotes a rotation direction of the pinion. Other reference numerals apply to those shown in FIG. In FIG. 4, guide pins and guide grooves are omitted. When the concave reflecting mirror described above is used as the line image optical system, the light source is also integrated on the substrate B.
This figure shows an example in which the present invention is applied to the multi-beam system shown in FIG. 2, and only the first station S1 and the second station S2 are shown in order to avoid complexity. The third and fourth stations (S3, S4) (not shown) have basically the same configuration.
As described above, in the case of the cylindrical lens, there is no problem even if the light beam is moved in the generatrix direction. That is, no optical problem occurs even if movement occurs in the direction perpendicular to the optical axis and in the direction parallel to the paper surface in FIG. However, in the case of the anamorphic lens type, the aberration increases when the direction of the light beam is too far away from the optical axis. Therefore, it is preferable to arrange a plurality of light sources of multi beams as small as possible.
This adjustment mechanism moves the substrates B1 to B2 (to B4) straight by the combination of the rack 16 and the pinion. The pinion 17 may be provided with an index P so that the relative rotational position can be read in relation to a scale provided on a surrounding fixed portion (not shown).
Although the rotation method of the pinion 17 is not particularly specified, the pinion 17 may be provided in the same manner as the slit portion of the rotation member 12 shown in FIG. Or you may form the white part of the parameter | index P in a recessed part, and it may serve as a slit part. In some cases, the pinion itself may be directly rotated. The substrate B1 is linearly moved in the direction of the arrow A1 in combination with the action of a guide focus guide groove (not shown) by the force by which the rack is moved by the rotation of the pinion.
The effect of shortening the adjustment time by this method is almost the same as that of the configuration shown in FIG.
In the case of multi-beams, especially in the case of two light beams, it is more effective to prevent the light beams from being kicked by moving the crossing angle of the two light beams in the same direction rather than moving along one light beam.
Needless to say, this configuration can also be applied to the single beam shown in FIG.
図5はさらに他の調整機構の例を示す図である。
同図において符号は図3に示したそれを準用する。なお、図5でもガイドピン、ガイド溝は省略してある。
以下に他の調整方法を説明する。
先に説明したように、シリンドリカルレンズの場合は光束を母線方向に移動させても光学的な問題は起こらない。
そこで、例えば、複数のシリンドリカルレンズ3を一体化して、全体を偏向器4の方向に直進的に近づけたり離したりすることを考える。それぞれのシリンドリカルレンズ3は移動してもその向きが変わるわけではないので、目的の機能を損なうことはない。ただし、極端に近づけたり、極端に遠ざけたりすると、シリンドリカルレンズ3の有効範囲が光軸から外れてしまうが、実用的な範囲である数mm程度の移動ではカップリングレンズ2からの有効光束がシリンドリカルレンズ3の端で蹴られるようなこともない。
FIG. 5 is a diagram showing still another example of the adjustment mechanism.
In the figure, the reference numerals shown in FIG. 3 apply mutatis mutandis. In FIG. 5, guide pins and guide grooves are omitted.
Other adjustment methods will be described below.
As described above, in the case of a cylindrical lens, no optical problem occurs even if the light beam is moved in the direction of the generatrix.
Therefore, for example, it is considered that a plurality of
本調整方法は、このように一体型に形成された複数のシリンドリカルレンズ3の基板B部分を、例えばカム機構C1で直進移動させて、特定のステーション(例えばステーション1)の粗調整と微調整を行う。このようにするとそのステーションの調整が済んだ時点で、他のステーションの粗調整が終了していることになる。基板Bは図示しないねじ等で本体に対して位置を固定する。
他のステーションのシリンドリカルレンズ3は、移動する基板B上に個別に用意した基板B2〜B4の上に微調整機構C2〜C4とともにそれぞれ載せておく。各ステーションの微調整はカム機構C2〜C4を用い、個別に矢印A2〜A4に示すような微調整を行う。微調整機構C2〜C4は必要な移動量が小さくて済むので小型に構成できる。調整終了後はそれぞれ固定することはもちろんである。
同図では微調整機構としてカム機構C2〜C4を用いて示しているが、カム機構以外の他の機構であっても構わない。この方法によれば、粗調整1回と微調整4回ですべての調整が終了することになり、従来の調整時間に比べて3分の1以下になり、調整時間の大幅な削減になる。
In this adjustment method, the substrate B portions of the plurality of
The
In the drawing, cam mechanisms C2 to C4 are used as fine adjustment mechanisms, but mechanisms other than the cam mechanism may be used. According to this method, all the adjustments are completed by one coarse adjustment and four fine adjustments, which is less than one third of the conventional adjustment time, and the adjustment time is greatly reduced.
図6はさらに他の調整機構の例を示す部分図である。
同図において符号Gは固定基板に設けられたガイド溝を示す。同図はステーション1とステーション2のみを示しているが、他のステーションもほぼ同様なので図示は省略する。
アナモフィックレンズタイプの場合は光軸がずれない方が好ましいので、各線像光学系を光軸方向に移動させるようなガイドを設け、基板B1が直進移動するとき、それぞれが光軸方向に移動するようにすればよい。
同図において図示しない固定基板側に、それぞれの線像光学系の光軸方向に合わせたガイド溝G1、G2を設け、第1ステーションS1の線像光学系3は、基板B1に設けた長穴を通して下部に設けたガイドピン(図示せず)によってガイド溝方向に移動可能に構成されている。第2ステーションS2の基板B2も同様に、基板B1に設けた長穴を通して下部に設けたガイドピン(図示せず)によってガイド溝方向に移動可能に構成されている。それぞれの移動部分のガイドピンが通っている長穴は、矢印A1で示す移動方向に対し直交する方向に向いており、ガイドピンは長穴に沿って摺動可能に構成されている。この構成により、基板B1が矢印A1に示す方向、すなわち同図の上下方向に直進したとき、それぞれの移動部分は同図における横方向に若干ずれながら、ガイドピンとガイド溝Gによって各線像光学系はそれぞれの光軸方向に移動することになる。
この構成によれば、線像光学系は光軸ずれを起こすことなく移動できるので、主走査方向・副走査方向共に光学的パワーを持つ光学系に対しても適用することができる。
FIG. 6 is a partial view showing another example of the adjusting mechanism.
In the same figure, the code | symbol G shows the guide groove provided in the fixed board | substrate. Although only the
In the case of the anamorphic lens type, it is preferable that the optical axis does not shift. Therefore, a guide for moving each line image optical system in the optical axis direction is provided, and when the substrate B1 moves straight, each moves in the optical axis direction. You can do it.
In the figure, guide grooves G1 and G2 are provided on the fixed substrate side (not shown) in the optical axis direction of each line image optical system, and the line image
According to this configuration, the line image optical system can be moved without causing an optical axis shift, and therefore can be applied to an optical system having optical power in both the main scanning direction and the sub-scanning direction.
図7は本発明を適用できるさらに他の画像形成装置を示す図である。
同図において符号21〜24は光走査装置、31〜34は被走査面、41〜44は現像装置、51〜55は露光光束、62は外部機構、63はプリンタコントローラ、70は画像形成装置本体をそれぞれ示す。
本装置のように、光走査装置(ステーション)が現像色毎に独立して構成されている場合でも、走査レンズ等の基本構成要素は互いに同じものを有しているので、本発明を適用し、それぞれのステーションに用いられる走査レンズには、同一キャビティから取り出したレンズを用いることによって、ビームウエストの調整時間を短縮化することができる。
FIG. 7 is a view showing still another image forming apparatus to which the present invention can be applied.
In the figure,
Even when the optical scanning device (station) is configured independently for each development color as in this device, the basic components such as the scanning lens are the same as each other. By using a lens taken out from the same cavity as the scanning lens used in each station, the beam waist adjustment time can be shortened.
1 光源(半導体レーザ、LDアレイ等)
2 カップリングレンズ
3 シリンドリカルレンズ
4 ポリゴンミラー
5 第1の走査レンズ
6 第2の走査レンズ
7 感光体面(被走査面)
10 レンズホルダ
11 偏心カム
12 回動部材
14 ガイドピン
16 ラック
17 ピニオン
1 Light source (semiconductor laser, LD array, etc.)
2 Coupling
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記各ステーションにおける互いに機能的に対応する前記樹脂製の走査レンズは、前記成形型における同一のキャビティから取り出したものであり、
前記線像光学系を通過する光束の進行方向に、前記線像光学系を進退させる線像光学系調整機構を前記複数のステーション毎に有し、
前記複数のステーション毎に備えられた前記線像光学系と前記線像光学系調整機構を一体的に保持する保持部材を備え、前記保持部材を前記偏向手段の方向に直進的に進退させて前記複数のステーション毎に備えられた前記線像光学系の位置を一体的に調整可能とする保持部材調整機構を有することを特徴とする光走査装置。 A plurality of stations corresponding to a plurality of development colors, each station having at least one light source, a coupling lens, and line image optics for converting a light beam from the light source into a linear light beam that is long in the main scanning direction Scanning optical system comprising: a system; deflection means for deflecting a light beam from the line image optical system in the main scanning direction; and a plurality of optical elements for guiding the plurality of light beams deflected by the deflection means to a corresponding surface to be scanned An optical scanning device using a resin scanning lens with a plurality of molds, wherein at least one of the plurality of optical elements includes:
The resin scanning lenses functionally corresponding to each station are taken out of the same cavity in the mold,
The traveling direction of the light beam passing through the beam forming optical system, have a linear image optical system adjusting mechanism for advancing and retracting the wire forming optical system for each of the plurality of stations,
A holding member that integrally holds the linear image optical system and the linear image optical system adjustment mechanism provided for each of the plurality of stations, and the holding member is moved forward and backward in the direction of the deflection unit to an optical scanning device, characterized in that it comprises a holding member adjusting mechanism to integrally adjustable positions of the line image optical system provided for each of a plurality of stations.
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